肿瘤相关中性粒细胞通过MMP/LOX促进胃癌转移的研究

Neutrophils has been considered as a killer of tumor. Recently, several studies have suggested that tumor-associated neutrophils (TANs) infiltrating in tumor can promote the growth, metastasis and angiogenesis of tumor. The mechanism is still unclear. Matrix metalloproteinase 9 has been found involved in. Our previous studies about metastasis of gastric cancer found that matrix metalloproteinase 2 and 9 (MMP-2, 9) and lysyl oxidase (LOX) facilitate the metastasis of gastric cancer. Therefore, the hypothesis is: TANs can secrete MMP and LOX, or induce MMP and LOX secreted by gastric cancer cells, and remodel the extracellular matrix to promote the metastasis and angiogenesis of gastric cancer. To test the hypothesis, this project analyze the correlation between TANs and metastasis, TANs and MMP and LOX in human gastric cancer and gastric cancer bearing mouse model. Observe the changes of MMP and LOX expression in the gastric cancer bearing mouse model after delete TANs from cancer tissue. Separate TANs in vitro from gastric cancer tissue, compare the difference of MMP and LOX secreted by TANs, peripheral blood neutrophils come from health adults and gastric cancer patients. Detect the MMP and LOX generated by gastric cancer cells after TANs inducing, and explore its mechanism. To provide new clues for the understanding of tumor metastasis mechanism.

中性粒细胞以往被认为可杀伤肿瘤，但近年的研究提示肿瘤中浸润的"肿瘤相关中性粒细胞"(TANs)促进肿瘤生长转移和血管生成，机制不清，已有研究发现与基质金属蛋白酶9有关。我们前期对胃癌转移的研究发现基质金属蛋白酶2和9(MMP-2，9)及赖氨酰氧化酶(LOX)均促进胃癌转移。由此提出TANs自身分泌或促进胃癌细胞分泌MMP和LOX作用于细胞外基质，促进胃癌转移。本项目拟分析人胃癌中TANs与癌转移的关系，TANs与MMP和LOX的关系；建立荷胃癌鼠模型，观察癌组织TANs浸润与MMP和LOX的表达关系，去除TANs后癌组织MMP和LOX的改变；分离TANs，体外检测TANs、正常人和胃癌患者外周血中性粒细胞分泌MMP和LOX差异，TANs与胃癌细胞相互作用时对MMP和LOX的诱导及其机制，以证实TANs自身分泌或促进胃癌细胞分泌MMP和LOX，促进胃癌转移，为了解肿瘤的转移机制提供新的依据。

肿瘤相关性炎症是恶性肿瘤的第七种特征，肿瘤微环境中的炎症细胞和因子影响着肿瘤发生发展的各个环节。中性粒细胞是恶性肿瘤中浸润的主要炎症细胞之一，被称为肿瘤相关中性粒细胞 （tumor-associated neutrophils，TANs)。TANs既有抑制肿瘤生长的 N1型, 又有促进肿瘤生长和转移的N2型。N2型TANs促进肿瘤生长转移和血管生成，其机制不清，已有研究发现与基质金属蛋白酶 9 有关。本项目通过分析人胃癌中 TANs 与癌转移的关系，TANs 与基质金属蛋白酶（ matrix metalloproteinase MMP) 2和9、赖氨酰氧化酶（lysyl oxidase，LOX)的关系；建立荷胃癌鼠模型，观察癌组织 TANs 浸润与 MMP 和 LOX 的表达关系，去除TANs 后癌组织 MMP 和 LOX 的改变；分离 TANs，体外检测 TANs、正常人和胃癌患者外周血中性粒细胞分泌 MMP 和 LOX 差异，TANs 与胃癌细胞相互作用时对 MMP 和 LOX 的诱导及其机制，以证实 TANs 自身分泌或促进胃癌细胞分泌 MMP 和 LOX， 促进胃癌转移。 研究结果表明，人胃癌组织中 TANs 数量较癌旁组织多，与胃癌微血管密度（MVD）呈正相关；人胃癌组织中LOX、MMP-2表达增高， TANs 数量与LOX、MMP-2表达呈正相关。荷胃癌鼠模型中，去除TANs 后癌组织 MMP2、 MMP9和 LOX 的量下调。分离人胃癌组织中的TANs，其分泌 MMP2、 MMP9和 LOX 的量较癌旁组织中分离的中性粒细胞高。胃癌患者外周血中性粒细胞分泌 MMP2、MMP9、 LOX 量比正常人高；诱导正常人外周血中性粒细胞向N2分化，其分泌 MMP2、MMP9、 LOX 量明显增高。TANs培养上清，可促进胃癌细胞分泌 MMP2、MMP9、 LOX ，可促进胃癌细胞的体外迁徙、血管生成。提示，肿瘤相关中性粒细胞可通过自身分泌或促进肿瘤细胞分泌赖氨酰氧化酶、基质金属蛋白酶2和9，参与肿瘤微环境外基质重建，增加血管生成，以促进肿瘤转移。本研究结果为了解肿瘤的转移机制、预测转移和抗肿瘤治疗提供了新的依据，具有一定的的理论价值和潜在的临床应用价值。